Utilización de rocas como pavimentos

Utilización de rocas como pavimentos
Ana Bernabéu
Laboratorio de Petrología Aplicada. Unidad Asociada CSIC-UA.
Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. Universidad de Alicante
INTRODUCCIÓN
La utilización de la piedra natural en construcción se remonta a hace miles de años,
siendo empleada como elemento básico en muchas civilizaciones. A pesar de la disminución
de su uso en la arquitectura urbana que se observa hacia finales del siglo XIX (motivado
por la aparición de nuevos materiales, como por ejemplo el cemento Pórtland), el uso de
roca ornamental en pavimentación, techados, arte funerario y escultórico se mantiene como
un sector en auge dentro de los materiales de construcción.
La elección de una roca para un determinado uso, en la mayor parte de los casos, obedece
a sus cualidades estéticas, obviándose, en ocasiones, la idoneidad o no para ese fin. En el
capítulo 8 de esta publicación se ha detallado cómo las propiedades de una determinada
roca condicionan su uso y comportamiento como materiales de construcción, tanto en obra
nueva como en un proyecto de restauración.
Además del estudio de las características intrínsecas de una roca, es de interés la realización
de ensayos para evaluar su comportamiento una vez puesta en obra, teniendo en cuenta
las distintas condiciones que van a afectar al material, tensiones, contacto con disoluciones,
variaciones climáticas, ... etc.
Por ejemplo, para una roca que va a ser colocada como pavimento es de gran utilidad
determinar la carga de rotura máxima que ha de soportar, como consecuencia del tráfico
peatonal, de vehículos, ... etc. De este modo se puede evaluar, no sólo una determinada
propiedad como es la resistencia a flexión, sino que para unas dimensiones dadas de
baldosa se puede calcular la carga de rotura máxima que soportará, o bien, conociendo
la carga a la que va a estar sometida por su uso, se puede calcular el espesor requerido
de la baldosa.

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A nivel específico el tema del uso de rocas en pavimentación ha sido muy poco tratado
en la bibliografía, pero sí tenido en cuenta en la redacción de normas de ensayo específicas,
entre las que nos afectan e interesan especialmente las normas europeas de producto. Entre
estas normas son de especial interés las elaboradas por el Comité Técnico CEN/TC 178:
"Unidades y bordillos para pavimentación", entre las que se incluyen las de uso de piedra
natural (bordillos, adoquines y baldosas) en pavimentos, y que se tratarán con más detalle
a lo largo de este capítulo.
Así como para la determinación de las propiedades físicas de las rocas es habitual la
realización de ensayos basados en procedimientos que se encuentran normalizados, es importante
conocer los requerimientos para el uso de las mismas en una aplicación específica.
El objeto de la normativa es doble, por un lado constituye un criterio básico de obtención
de datos característicos de un material que sean comparables y por otro, permite tener un
criterio que sirva como guía para el estudio de la adecuación de un material para un uso
concreto (Molina, 2003; Shadmon, 2004). Algunas de éstas normas son la base para las
certificaciones de producto y para el marcado CE de la piedra natural (Molina, 2005).
IMPORTANCIA DE LA UTILIZACIÓN DE ROCAS COMO PAVIMENTOS.
Entre los usos de la piedra natural en la construcción, la pavimentación es el que ha
incrementado más notablemente en los últimos años, llegando a representar un porcentaje de
material utilizado para este fin en torno al 40% respecto al volumen total de piedra natural
elaborada en España (Figura 1).
Numerosos ejemplos pueden verse en distintas ciudades, donde la piedra ha sido empleada
en centros históricos en cuyas construcciones la piedra ha desempeñado un papel
fundamental. Un ejemplo es el caso del granito de Zarzalejo, empleado entre los siglos XV
Estructuras
10%
Otros
20%
Arte funerario
14%
Revestimiento ext.
8%
Revestimientos int.
10%
FIGURA l. Cifras comparativas de los usos de la piedra natural respecto al volumen total de
piedra elaborada en España. (Datos recogidos en las estadísticas de La Piedra Natural en
España Directorio Roe-Maquina 2004).

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y XVII en numerosos monumentos de la Comunidad de Madrid, destacando algunas obras
como el Patio de los Reyes del Real Monasterio de San Lorenzo de El Escorial (Figura
2A), o el caso de la Plaza Mayor de Madrid, donde se opta por recuperar distintos tipos
de piedras que históricamente se había utilizado en su pavimentación: silex, lamprófidos y
calizas (Figura 2B) (Bernabéu et al., 2004; García del Cura et al. , 2002a)
Otro ejemplo es el casco histórico de Orihuela, en la Provincia de Alicante, donde se
ha utilizado para pavimentar una de las rocas más utilizadas en elementos ornamentales de
su Patrimonio Arquitectónico, un mármol calcítico denominado Piedra Jabalina o Piedra
Negra de Callosa (García del Cura et al., 2002b).
Hay que mencionar que este uso no se limita a restauración o conservación de pavimentos
ya construidos, sino que son numerosos los ejemplos de nueva construcción en
la que se opta por el uso de rocas en pavimentos. Un ejemplo es la pavimentación de la
entrada al Museo del Prado (en Madrid), en la denominada Puerta de Velázquez, donde
se ha utilizado una dolomía calcárea microcristalina (denominada comercialmente Piedra
Cenia) y granito (Figura 3A).
Además, en la actualidad, se incluyen en este uso, rocas cuyo empleo principal más
tradicional ha sido otro diferente, como es el caso de pizarras y filitas, materiales empleados
fundamentalmente para techar y que actualmente se usan ampliamente en pavimentos
(Figura 3B).
FIGURA 2. Ejemplos de uso de piedra en restauración en pavimentos históricos. A) Patio de los
Reyes del Real Monasterio de San Lorenzo de El Escorial. B) Plaza Mayor de Madrid.

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FIGURA 3. A) Pavimentación de la entrada de la Puerta de Velázquez del Museo del Prado
en Madrid (dolomía calcárea microcristalina y granito). B) Pavimento de un paseo marítimo
realizado con jilita.
A la hora de utilizar piedra natural como pavimento de exteriores no sólo se deben tener
en cuenta las propiedades físicas determinadas por los ensayos normativos de caracterización
como roca ornamental, sino que también se deben considerar "normas funcionales".
Estas últimas son normativas específicas según un determinado uso, en las que se incluyen
tanto la descripción de los métodos de ensayo para caracterización del material como los
requisitos para su adecuada utilización.
De igual modo, la posible alterabilidad de la roca y el estudio de su comportamiento a
lo largo del tiempo, no sólo debe determinarse en las probetas estándar que se usan para
caracterizar las propiedades de la piedra natural, sino que también hay que hacer extensivos
estos estudios a las dimensiones tradicionales de pavimentos, tanto de baldosas, como
adoquines y bordillos.
A este respecto hay que mencionar la existencia de una serie de normas europeas (normas
de producto) relacionadas con esta utilización de la piedra natural en las que se tiene
en cuenta las consideraciones anteriormente citadas.
TIPOS DE PAVIMENTOS
Uno de los primeros conceptos que se debe considerar son los distintos tipos de pavimentación;
para ello se realiza una revisión de la definición de los tres tipos más ampliamente
empleados.
Se considera baldosa al elemento de piedra natural usado como material de pavimentación
en el que la anchura nominal es mayor de 150 mm y generalmente superior al doble
del espesor (UNE-EN 1341 :2002).
Se habla de adoquín cuando se trata de un pequeño bloque de piedra natural para pavimentar
con unas dimensiones nominales entre 50 y 300 mm, y dimensión no plana que

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FIGURA 5. Ejemplo de algunos de los acabados comercializados para uso de piedra natural en
pavimentos. A) Abujardado. B) Lajado. C) Flameado.
PROPIEDADES FÍSICAS DE INTERÉS PARA EL USO DE PIEDRA EN PAVI·
MENTOS
Para el uso de una roca como pavimento, algunas de sus propiedades físicas que van a
condicionar su adecuación para este fin son su resistencia a flexión, resistencia al deslizamiento,
resistencia a la abrasión o desgaste.
Además, en el caso de pavimentos exteriores, las rocas se encuentran expuestas a la
acción de agentes meteóricos, especialmente el agua y a variaciones de temperatura y
humedad, lo que hace que sea fundamental estudiar cómo afectan a las propiedades del
material utilizado en el pavimento condicionando su durabilidad. Por tanto, propiedades
como la resistencia a los ciclos de hielo-deshielo, humedad-sequedad, choque térmico y
cristalización de sales son también de gran interés en función de las características climatológicas
y del emplazamiento geográfico (proximidad a zonas costeras) de la zona donde
la roca va a ser utilizada como pavimento. Hay que destacar a este respecto, que no sólo
es importante evaluar la posible alteración por estos procesos, sino que se deberá tener en
cuenta la posible variación de sus propiedades (estéticas, hídricas, mecánicas), en definitiva,
la durabilidad de la roca, para así poder valorar su adecuación o no para ese uso, evaluando
el comportamiento real de los materiales en obra.
A continuación se realiza una revisión detallada de las propiedades citadas anteriormente
que influyen en mayor medida en el comportamiento de una roca usada como pavimento,
destacando tanto el procedimiento para su determinación como ejemplos de valores experimentales
obtenidos a partir de un estudio detallado de algunas rocas ornamentales empleadas
en la actualidad en pavimentos. Dichos valores corresponden a datos obtenidos en el marco
del proyecto de investigación: "Evaluación de la durabilidad de la piedra natural utilizada
en pavimentos de exteriores", financiado por el Ministerio de Fomento.
Resistencia al deslizamiento
La resistencia al deslizamiento es uno de los parámetros de mayor importancia para
el estudio de la adecuación de una roca con un acabado superficial concreto para su uso

Utilización de rocas como pavimentos 253
en pavimentos, en especial cuando se trata de una obra pública. Se puede definir como la
resistencia que opone la superficie de la roca a la fricción de una zapata de goma cuando
incide sobre la misma por efecto de la caída libre del "brazo" en el que se encuentra
situada.
El procedimiento experimental y el dispositivo necesario para su determinación fue
desarrollado por el Laboratorio de Investigación de Carreteras de Gran Bretaña. Dicho
dispositivo consiste en un brazo pendular regulable, cuyo extremo está provisto de la zapata
de goma, que se deja caer sobre la probeta a ensayar, determinándose mediante una
escala graduada la fricción producida sobre la misma. En la Figura 6 se muestra el dispositivo
experimental: Péndulo TRRL para ensayo de deslizamiento. El valor de la escala
de medida va de cero a cien, siendo próxima a cero en el caso de una superficie de muy
baja resistencia al deslizamiento (por ejemplo para superficies pulidas es habitual valores
en torno a 10 en esta escala), correspondiendo los mayores valores a las superficies de
. mayor rugosidad (valores del orden de 70-80). El valor de esta escala se expresa como
USRV (Unpolished Slip Resistance Value: valor de la resistencia al deslizamiento de la
superficie sin pulido).
El valor obtenido de resistencia al deslizamiento dependerá en primer lugar del tipo
de piedra: de su textura y su mineralogía. El valor de la resistencia al deslizamiento será
especialmente negativo (valores bajos) debido a la presencia de algunos minerales, como
es el caso de minerales de arcilla.
Otra de las características de la superficie de la roca que en mayor medida condicionará
este parámetro será el tipo de acabado, siendo en general menor la resistencia al deslizamiento
en el acabado "pulido" y mayor en otros tipos de acabado de mayor rugosidad
superficial como son abujardado, escafilado ... etc. Dada esta influencia, antes de utilizar
FIGURA 6. Péndulo TRRL para ensayo de deslizamiento.

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una determinada piedra en una pavimentación exterior debería estudiarse el tipo de acabado
mas idóneo en función de su resistencia al deslizamiento.
En la Tabla 1 se muestran algunos valores de resistencia al deslizamiento para dos
rocas ornamentales ampliamente utilizadas como pavimento (García del Cura et al., 2003;
Bernabéu et al., 2004). La primera de ellas se trata de una caliza micrítica (comercializada
bajo la denominación de Gris Pulpis) y la segunda de granito de Zarzalejo. En este caso
los valores han sido obtenidos según se detalla en el anexo D de la norma UNE-EN 1341,
determinándose en todos los casos el valor de la resistencia del material sobre superficies
saturadas en agua. Como reflejan los valores para ambos tipos de roca, el acabado pulido
es el que presenta menores valores de este parámetro, siendo por tanto el menos aconsejable
para su uso en pavimentos exteriores (siempre que no se añada ningún elemento de
seguridad adicional).
En el extremo opuesto se encuentran por tanto los acabados que inducen una mayor rugosidad
a la superficie, obteniéndose valores de resistencia al deslizamiento muy superiores.
En la actualidad, algunos estudios plantean la aplicación de un tratamiento con láser
sobre la roca, o tratamientos químicos para la mejora de la resistencia al deslizamiento
mediante la inducción de microrugosidad sobre la superficie de la piedra (Shadom 2004;
Todt, 2000). Así mismo, cuando el valor de la resistencia al deslizamiento es bajo, y el
material se va a utilizar como baldosa en escaleras, se aconseja la adecuación del mismo
para este fin, mediante la realización de un tratamiento mecánico o la adición de productos
antideslizantes, como bandas de caucho, carborundo u otro tipo de elemento de seguridad
(UNE-EN 12058: 2005).
Hay que destacar la escasa documentación existente al respecto, no encontrándose en
la bibliografía referente a normativas de construcción y/o seguridad, datos que regulen especificaciones
acerca de valores mínimos de la resistencia al deslizamiento que debe tener
un material para que se considere que su uso en pavimento va a ser "seguro". Únicamente,
en las normas elaboradas por el Comité Técnico CEN/TC 178 "Unidades y bordillos para
pavimentación, se apunta que, a partir de estudios experimentales, como dato de referencia
se puede considerar, el valor 35 (USRV), como el límite a partir del cual se puede considerar
en general un pavimento seguro.
TABLA 1
DATOS DE RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO (USRV), DETERMINADAS
CON EL PÉNDULO TRRL SOBRE SUPERFICIES SATURADAS EN AGUA (NORMA
UNE-EN 1341. ANEXO D)
Caliza
micrítica
Granito
Tipo de Acabado
Pulido Apomazado Al ácido Flameado Abujardado Amolado
10 ± 1 14 ± 1 l7 ± 1 46 ± 1 84 ± 2 50 ± 1
Pulido Apomazado Cara sierra Abujardado Flameado
20 ± 0,1 60 ± 0,1 72 ± 2,3 81 ± 0,4 83 ± 0,4

Utilización de rocas como pavimentos 255
Resistencia a la abrasión (o desgaste)
La resistencia a la abrasión o desgaste podemos definirla como la capacidad de un material
para resistir el desgaste superficial. Dicho valor se evalúa midiendo el desgaste producido
en la cara vista de una probeta que se somete a rozamiento mediante un disco de acero y
un material abrasivo bajo condiciones normalizadas. El dato de la resistencia al desgaste
viene dado por la anchura de la huella producida en la cara ensayada del material.
El dispositivo de ensayo se compone esencialmente de un disco de abrasión; una tolva
para almacenar el abrasivo; válvulas de control para regular la salida del abrasivo, un conducto
de salida del abrasivo desde la tolva, un carro portaprobetas móvil y un contrapeso
(Figura 7). Como material abrasivo se emplea corindón blanco de tamaño de grano 80. La
velocidad de giro del disco es de 75 revoluciones por minuto y el flujo del caudal de caída
del abrasivo de 2,5 litros por minuto.
Para la medida del la resistencia al desgaste se mide la dimensión de la huella producida
por el abrasivo sobre el material ensayado. Para la obtención de este valor se deben realizar
dos huellas en direcciones perpendicular y paralela y utilizar varias probetas (habitualmente
4). Como dato en cada medida realizada se toma la anchura de la huella en su punto medio
(figura 8.B: dimensión AB), tomándose como dato final el valor medio de todas las medidas
obtenidos. Para la calibración del equipo se utiliza "Mármol Boulonnaise" como material
de referencia. El valor de la huella de este material es de 20,0 ± 0,5 mm.
Cuando menor es el valor de la anchura de la huella mayor será la resistencia a desgaste
de la roca. El valor obtenido para la resistencia al desgaste dependerá fundamentalmente
del tipo de roca. Como ejemplo de rocas que presentan valores altos de resistencia al
desgaste (menor dimensión de la huella) podemos citar el ejemplo de los datos obtenidos
11 ----:-- -----o-;!L,/
Leyenda
Porta probetas
2 Tornillo de fijación
3 Probeta
4 V álvula de control
S Tolva de alimentación
6 Tolva guía de nujo
7 Disco giratorio de abrasión
8 Contrapeso
9 Ranura de salida del abrasivo
10 Huella
11 Flujo de material abrasivo
12 Depósito colector del abrash'o
13 Cuña
FIGURA 7. Esquema del dispositivo para la medida de la resistencia al desgaste.

Utilización de rocas como pavimentos 257
Resistencia a flexión y carga de rotura de baldosas
Como se ha visto con detalle en el capítulo 8 de este libro, el estudio de la estabilidad
mecánica de las rocas es fundamental para evaluar su resistencia como roca ornamental.
El efecto de tensiones sobre las rocas puede producir deformaciones y roturas dependiendo
de las propiedades petrofísicas de las mismas y de las condiciones externas que afectan a
la roca, siendo las propiedades mecánicas un parámetro importante que condicionará su
durabilidad debido a la resistencia frente a los agentes de deterioro.
Entre los parámetros que cuantifican dichas propiedades mecánicas la medida de la
resistencia a flexión es uno de los datos más utilizados. Además, para el uso de rocas en
pavimentos es de gran utilidad la obtención de la carga de rotura que puede soportar una
baldosa de un material pétreo teniendo en cuenta la resistencia a flexión bajo carga concentrada
y sus dimensiones (Shadmon, 2004). De este modo se puede establecer el uso más
adecuado de un material o bien planificar un dimensionamiento adecuado para un determinado
requerimiento (Anexo B informativo de la Norma UNE-EN 1341:2002).
La carga de rotura (P) (kN) viene dada por la siguiente expresión:
R ·W·t 2
p=_.,-f __ _
1500·L·l,6
donde: t, W y L (mm), son respectivamente el espesor, la anchura y la longitud de la baldosa;
R¡ (MPa) es la resistencia a flexión bajo carga concentrada (UNE-EN 12372: 1999) y 1,6
es el factor de seguridad recomendado.
Como ejemplo, en la Tabla 2 se muestran los valores de la carga de rotura obtenidos
considerando una baldosa comercial cuyas dimensiones son 300 x 600 mm, y espesores
entre 20 y 40 mm, todas ellas dimensiones estándar comercializadas dependiendo del material
del que se trate.
TABLA 2
VALORES DE LA CARGA DE ROTURA OBTENIDOS CONSIDERANDO
UNA BALDOSA COMERCIAL CUYAS DIMENSIONES SON 300 x 600 mm,
Y ESPESORES ENTRE 20 Y 40 mm
Caliza
Pizarra Filita Metacuarcita micrítica Granito
Rjlexión (MPa) 23,7 47,7 12,9 14,2 16,5
Carga rotura (kN) t = 20 mm 2,0 4,0 1,1 1,2 1,4
Carga rotura (kN) t = 30 mm 4,4 8,9 2,4 2,7 3,1
Carga rotura (kN) t = 40 mm 7,9 15,9 4,3 4,7 5,5
De acuerdo a estos valores obtenidos se podría establecer el uso más adecuado según
el requerimiento de carga de rotura (Tabla 3).

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ANA BERNABÉU
Análogamente, si se quiere utilizar una determinada roca ornamental para un uso concreto,
por ejemplo, en la pavimentación de una zona peatonal con acceso ocasional de coches,
vehículos ligeros y motocicletas o de una entrada de garajes (clase 3), la carga de rotura
que debe soportar la roca es del orden de 6 kN.
Por tanto, a partir del dato de su resistencia a flexión y las dimensiones de las piezas
se puede obtener el espesor requerido para un uso adecuado utilizando la siguiente expresión:
t= 1500·L·l,6
Rf·W
En la Figura 9 se muestran dos ejemplos de utilización de piedra natural con distintos
requerimientos de carga de rotura para los que sería necesario establecer las dimensiones
adecuadas del material a utilizar tal y como se ha comentado.
TABLA 3
CLASIFICACIÓN Y CORRESPONDIENTES ESPECIFICACIONES PARA CADA
TIPO DE USO EN FUNCIÓN DE LA CARGA DE ROTURA MÍNIMA (ANEXO B
INFORMATIVO DE LA NORMA UNE-EN 1341:2002)
Clase Carga de rotura (mínima) (kN) Uso característico
° Ningún requisito Decoración
1 0,75 Baldosas embebidas con mortero, áreas
peatonales
2 3,5 Áreas peatonales. Bicicletas. Jardines y
balconadas
3 6,0 Accesos ocasionales de coches, vehículos
ligeros y motocicletas. Entrada de garajes
4 9,0 Aceras, áreas comerciales con uso ocasional
de vehículos de emergencia y transporte.
5 14,0 Áreas peatonales, utilizadas frecuentemente
con cargas pasadas
6 25,0 Carreteras, calles, gasolineras

Utilización de rocas como pavimentos 259
FIGURA 9. Ejemplo de utilización de piedra natural con distintos requerimientos de carga de
rotura. A) Pavimento de una plaza pública de tráfico fundamentalmente peatonal y paso ocasional
de vehículos ligeros. B) Pavimento en una zona de tráfico de vehículos.
ESTUDIO DE LA DURABILIDAD
Para la evaluación la durabilidad de un material pétreo con el fin de predecir su comportamiento
una vez puesto en obra, además del estudio de las características de la propia
roca, se debe realizar una simulación de las condiciones ambientales a las que va a estar
sometida. Básicamente se trata de someter a los materiales objeto de estudio a unas determinadas
condiciones (temperatura, humedad relativa, contacto con disoluciones salinas,
atmósfera con gases, ... etc.) para evaluar el efecto que se produce en los mismos.
Para la realización de los ensayos más adecuados en cada caso es de gran importancia
tener en cuenta la ubicación del material, tanto las condiciones ambientales que va a soportar,
(temperatura, humedad ambiental, proximidad al mar, presencia de agua), como los
aspectos relacionados con su colocación.
Entre estos ensayos de durabilidad se pueden destacar: 1) Ensayo de heladicidad (ciclos
de hielo-deshielo). 2) Ensayo de humedad-sequedad. 3) Ensayo de precipitación de sales
en el interior de la roca (ensayo de cristalización de sales). 4) Otros: atmósferas simuladas;
efecto de luz UV, concentración de gases, etc.
En el caso de la utilización de rocas en pavimentos exteriores las normativas al respecto
únicamente tienen en cuenta el efecto de los ciclos de hielo-deshielo (Figura 10). Sin embargo,
en este texto se van a comentar también otro tipo de ensayos, dado que en ocasiones debido
a algunos usos de la piedra (como en fuentes, piscinas, ... etc.) los procesos de humedadsequedad
afectan en gran medida a los materiales en estas ubicaciones (Figura 11).
Ensayo de heladicidad
El objetivo de este ensayo es reproducir el efecto que sobre una roca produce la variación
cíclica de cristalización de hielo en el interior de una roca que se encuentra saturada en agua.
Éste sería uno de los procesos de deterioro que puede sufrir un material expuesto a unas
condiciones ambientales contrastadas (por ejemplo por la variación cíclica día/noche). Al

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igual que sucede en el caso de los ensayos de caracterización es habitual la realización de
ensayos basados en procedimientos normativos. Estos procedimientos definen las condiciones
del ensayo: temperatura y número de ciclos a ensayar, metodología de evaluación, ... etc.
La evaluación de este ensayo se puede llevar a cabo, tanto con la inspección visual de
las probetas ensayadas (pérdida de material, aparición de grietas o fisuras, ... ), como con la
determinación de la pérdida de peso, o de una propiedad hídrica y/o mecánica, con el fin
de estudiar su posible variación por efecto de los ciclos de hielo-deshielo.
En el caso de la utilización de una roca como pavimento la medida de la posible variación
de la resistencia a flexión (y por lo tanto la carga de rotura del material) es uno de
los datos de mayor importancia, ya que de este modo, a partir de los valores obtenidos en
el laboratorio, se puede valorar si los requerimientos iniciales del material para ese uso se
mantendrán con el paso del tiempo por efecto de las variación climáticas.
La realización de este estudio tendrá especial relevancia en zonas donde las condiciones
climáticas supongan un índice de hielo elevado. Este índice de hielo se define teniendo en
cuenta una relación de las temperaturas iguales o inferiores a -5°C durante todo el año
(López-Mesones et al., 2004).
El procedimiento indicado en las normas de producto es el de la norma europea : UNE­
EN 12371:2002, ensayo tecnológico, que consiste en la realización de 48 ciclos de 12 horas
en los que, una vez saturadas las rocas en agua, éstas se someten a una disminución de
temperatura hasta -15°C, y tras un periodo de tiempo, se descongelan por inmersión en agua
a 20°C. Tras los ciclos se determina la variación de una propiedad mecánica, habitualmente
la resistencia a flexión para el caso del estudio de la resistencia a la heladicidad de una roca
para su uso como baldosa, y resistencia a compresión en el caso de uso como adoquín. Un
esquema de este procedimiento se muestra en la Figura 10.
Saturación en agua
20°C
L 48ciclos
Congelación: -15°
FIGURA 10. Esquema del procedimiento de los ciclos de hielo-deshielo.

Utilización de rocas como pavimentos 261
Ensayo de humedad-sequedad
El objetivo del este ensayo es conocer el efecto de los procesos relacionados con la
saturación de agua y el secado de los materiales pétreos procurando simular la alternancia
de los días secos y lluviosos. Este efecto también se produciría en el uso de materiales pétreos
en su utilización en elementos en contacto con agua como en los ejemplos mostrados
en la Figura 11. Las alteraciones producidas en el material se atribuyen fundamentalmente
al efecto de la presión capilar, la acción disolvente del agua, hinchamiento de materiales
arcillosos, etc.
El procedimiento experimental consiste básicamente en ciclos alternos de inmersión en
agua y secado a temperatura controlada. Cada ciclo de 24 horas incluye una etapa en la que
las probetas se sumergen totalmente en agua y otra etapa posterior en la que se introducen
en una estufa para su secado (60-100°C). A continuación las probetas se dejan enfriar antes
de la nueva inmersión en agua para completar el ciclo y evitar choques térmicos.
El número de ciclos a realizar suele ser elevado (entre 20 y 30), ya que la agresividad
del ensayo no es muy alta, aunque para materiales con un contenido en minerales arcillosos
(superiores al 10%), un menor número de ciclos es suficiente para evaluar su comportamiento.
Al finalizar los ciclos se evalúa la alteración sufrida por el material, pérdida de
masa, variación de propiedad hídrica, etc.
En algunos casos puede interesar no incluir la etapa de enfriamiento, ya que de este
modo se reproducen mejor las condiciones de lluvia (saturación de agua del material),
secado (evaporación de esa agua) y calentamiento de la superficie del material cuando la
temperatura exterior es elevada. De esta forma se evalúa conjuntamente el efecto de la
humedad-sequedad con el choque térmico sufrido por el material en esas condiciones.
Como ejemplo de esto último podemos considerar un material en cuyo lugar de colocación
se conocen las condiciones de temperatura y humedad relativa máximas durante un
año, y que son: T"máx: 30°C; T"mín: 2°C; HRmáx: 80%; HRmin: 60% con precipitaciones tanto
en el periodo de verano como en invierno.
Teniendo en cuenta dichas condiciones climáticas se puede diseñar un ensayo de envejecimiento
consistente en ciclos de saturación en agua - secado. Cada uno de los ciclos
consta de las siguientes condiciones:
Inmersión en agua (lO - 20°C) -7 Secado (50°C)
t
Si no se incluye la etapa de enfriamiento, se pueden reproducir de forma más real las
condiciones de lluvia (saturación de agua del material), secado (evaporación de esa agua)
y calentamiento de la superficie del material. Considerando que la temperatura ambiente
pueda ser de 30°C, en la superficie de un material oscuro se puede llegar a alcanzar una
temperatura alrededor de 50°C. De esta forma se evalúa conjuntamente el efecto de la humedad-sequedad
con el choque térmico sufrido por el material en esas condiciones.

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ANA BERNABÉU
FIGURA 11. Ejemplo de utilización de piedra natural como pavimentos donde el material se
encuentra sometido a la acción de ciclos-humedad-sequedad.
Ensayo de cristalización de sales y niebla salina
Cuando una disolución rica en sales entra en el interior del sistema poroso en un material,
por ejemplo por capilaridad, a partir de la misma pueden precipitar fases minerales
salinas cuya cristalización genera una determinada presión. La variación cíclica de disolución/precipitación
de estas sales, debidas a la variación de las condiciones de temperatura
y humedad relativa, constituye uno de los procesos de deterioro más importantes en los
materiales pétreos. La alteración sufrida por el material, implica tanto alteración estética
(aparición de eflorescencias), como disminución de propiedades mecánicas (pérdida de
cohesión de material) y pérdida de masa.
Los ensayos más habituales consisten en la saturación de las muestras en una disolución
salina (habitualmente Na2S04) y posterior secado. Tras un periodo de enfriamiento se
completa el ciclo con la nueva inmersión de las probetas en la disolución (Norma UNE-EN
12370: 1999). Existen otras metodologías que reproducen de manera más real el deterioro
sufrido por un material pétreo una vez colocado en obra, que se basan en el efecto que
ejercen variaciones climáticas, similares a la que se pueden producir por efecto día-noche,
en los movimientos de las disoluciones por capilaridad (Benavente et al., 2001).
Los criterios más utilizados para evaluar estos ensayos consisten básicamente en la
inspección visual de las probetas ensayadas y la determinación de la pérdida de peso.
Además del proceso de cristalización de sales, cuando una roca se utiliza en un emplazamiento,
por ejemplo en una zona costera (pavimentación de un paseo marítimo, Figura 12),
el material está afectado al efecto de lo que se conoce como "niebla salina". Básicamente
se trata de la acción de la impregnación de la superficie de aerosol salino y su posterior
secado, provocando la precipitación de sales tanto en el interior como en la superficie del
material. Existe también un procedimiento normalizado para el estudio del efecto producido
sobre los materiales que van a ser empleados en estas condiciones (Norma UNE-EN
14147: 2003).

Utilización de rocas como pavimentos 263
FIGURA 12. Ejemplo de uso de roca ornamental en la pavimentación de un paseo marítimo,
(Playa de San Juan, Alicante).
COLOCACIÓN
A la hora de la utilización de una roca, no sólo es de interés conocer como pueden
afectar todos los procesos mencionados a su durabilidad. No podemos olvidar y nuestra
experiencia así nos lo indica, que la adecuada colocación del material, el comportamiento de
los morteros utilizados para su colocación, son aspectos que no deben menospreciarse y que
deberían ser objeto de estudio. La utilización de rocas en pavimentación precisa, además de
un dimensionamiento adecuado de las piezas, una adecuada colocación que comprende la
presencia de diferentes capas infrayacentes al pavimento propiamente dicho (García de los
Ríos y Baez, 2001) y que obedece a la tipología general que se muestra en la Figura 13.
La capa A o de pavimento en sentido estricto está constituida por baldosas cuyo grosor
será función de las características petrofísicas de la roca a utilizar.
La capa B o capa de adherencia sirve de unión entre la baldosa y la capa de reparto. Es
una capa de mortero que no debe superar 10 mm de grosor.
La capa e o capa de reparto transmite las cargas físicas desde el pavimento en sentido
estricto al soporte o explanada. Está constituida por mortero de cemento y debe llevar una
armadura de malla electrosoldada. Su grosor debe depender de la calidad del soporte o
explanada y del tipo de tráfico que está previsto que vaya a soportar el pavimento.
Por debajo de la capa de reparto pueden situarse láminas impermeabilizantes, si se
estima oportuno, o capas aislantes térmicas o acústicas (DIE). Estas se colocan, para su
mayor protección, sobre una capa de regularización (F) generalmente constituida por un
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ANA BERNABÉU
mortero de cemento y arena. Todo el conjunto se sitúa sobre un soporte o explanada que es
la base del pavimento y puede estar constituido por un suelo o un hormigón cuya calidad
será función del tráfico previsto, estando normalizada su determinación.
Otro aspecto importante a considerar es el de las juntas entre las distintas piezas. Dichas
juntas representan las uniones entre las piezas contiguas y tiene por objeto absorber
las irregularidades dimensionales de las piezas, así como la falta de rectitud de aristas. Su
espesor mínimo recomendado es de 1 mm. Además de esta unión entre las piezas se deben
considerar las juntas estructurales, y las de dilatación. A este respecto hay que mencionar
que será importante tener en cuenta otras características, como las propiedades térmicas,
tanto de la roca como del resto de elementos que componen el conjunto del pavimento.
El uso de las rocas en pavimentos, se trata por tanto de un tema multidisciplinario
complejo que se debe analizar en todo su conjunto y donde se debe tener en cuenta todos
los aspectos mencionados en este capítulo.
A; Pavimento
B; Capa de adlerencia
C; Capa de reparto
DIE ; Capas aislantes
F; Capa de regulación
G; Soporte
FIGURA 13. Representación esquemática del perfil de la tipología general de las distintas capas
de un pavimento para su adecuada colocación. B) Ejemplo de este esquema en la colocación
de un pavimento.
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